Включить и выключить — самое простое событие в управлении любым устройством, в том числе и в умных домах. Сегодня о компонентах которые могут позволить этот функционал реализовать.

Когда-то решив попробовать строить умный дом практически каждый начинает это делать с простого включения и выключения устройств цифровыми способами. Самый простой вариант данной операции — это включение путем подачи электропитания, а выключение через отсоединение питающей линии. Для реализации такого метода управления существуют так называемые on/off устройства.

Вариантов таковых, в том числе в виду их простоты существует крайне много. Они рассчитаны на разное напряжение, разную нагрузку (токи, мощность), имеют управление в различные средах и протоколах (wifi, zigbee, z-wave, RF433/868, ИК, bluetooth) (REST, SOAP, MQTT), имеют разную форму и размеры, некоторые размыкают нагрузку используя «сухой контакт», некоторые врезаются в токоведущую линию одновременно питаясь от нее.

Предметом данной статьи будет сравнение некоторых представителей данной категории устройств. on/off с питанием и для коммутации 220 вольтовой линии.

Участники.

В моем распоряжении одновременно оказались три незадействованных в реальном управлении устройства.

• Sonoff Basic — это, пожалуй, дедушка всех умных домов. Мне кажется у каждого кто строит или строил умный дом были и есть эти устройства в обиходе.
• Shelly 1 — устройство которое наделало много шума в кругах заинтересованных и продолжает быть уверенным участником по многим параметрам.
• Swiitch Uni — темная лошадка, с огромным потенциалом применения и будущего развития.

Sonoff Basic.

Настоящий народный on/off модуль. У подавляющего большинства с таких устройств начиналось построение умного дома.

Построен на базе чипа ESP8266 или ESP8285 (для других устройств Sonoff могут быть другие чипы ESP). Соответственно работает устройство в wifi сетях на 2.4 Ггц. Внутри устройства установлено реле на 10 ампер. Дизайн платы таков что этим реле производится коммутация питания, поданного на вход — 90-250 вольт переменного тока.

Реле используется посредственное. Значение номинальных токов (10А) очень номинальное (простите за тавтологию). Проверка на стенде показала, что продолжительное подключение к устройству нагрузок с указанным током выводит его из строя. Говоря продолжительное, я имею в виду 7 и более часов. Оставив на ночь нагрузочный резистор сопротивлением 21 Ом на выходе, к утру получил знатно потекшее реле и сработавшую защиту (стендовая защита от воспламенения, перегрева).

Если вы собираетесь коммутировать продолжительное время нагрузку более 1500 Вт — делайте это через контактор.

У устройства есть механическая кнопка для смены состояния, а также перевода в режим подключения, поиска. Свежие версии дизайна платы имеют возможность подключение внешней кнопки, что очень удобно. У меня, например, таким образом сделана кнопка в кухонном гарнитуре для включения подсветки. А также один из Sonoff Basic идеально вписался во внутренности прикроватного светильника IKEA, на корпус которого я вывел небольшую кнопку. Присутствует один двуцветный светодиод, сигнализирующий о состоянии устройства.

Питается устройство от встроенного импульсного блока питания. Если честно, блок питания не очень хорошего аппаратно-архитектурного исполнения. Используемые компоненты подобраны без запаса. От того лично я имею на руках два Sonoff устройства (один Basic, один TH10) которые вышли из строя при незначительном скачке напряжения на даче.

Плата устройства доступна пользователю. Имеются выходы для подключения UART с целью последующей прошивки в открытые системы, вроде tasmota. Так же устройство можно перепрошить в HAA (ravencore), тем самым превратить его в homekit ready устройство.

Что касается монтажа, на устройстве предусмотрены отверстия для прикручивания его к плоским поверхностям. Но, честно говоря, они крайне маленькие и размещены таким образом что чем-то серьезным «прикрутить» устройство не получится. Либо это будут 2мм саморезы, от которых толку мало. Так что лично я закреплял все Sonoff Basic, где это требовалось, на качественный двусторонний скотч (3M и подобные).

Для Sonoff Basic недоступен монтаж в подрозетник. Однако, относить это к минусам некорректно, производитель имеет в своей линейке продуктов решение Sonoff Mini, которое решает этот вопрос.

Устройством можно управлять через облачное приложение. Между тем, устройство имеет локальный режим работы. В своей логике он основывается на рассылке состояний в mDNS, что в лучшую сторону отражается на оперативности реагирования по командам, однако, накладывает, пусть и незначительные, требования к работе домашней сети и поддержке роутером mDNS. Что касается управления в системах умного дома — коробочного решения нет. Ни MQTT, ни вариантов открытого API. Но есть отличное решение для HomeAssistant — кастомный компонент. На текущие момент поддерживает огромное количество устройств Sonoff (и не только, так как к облачной платформе eWeLink подключено множество других производителей), работа возможна через облако и через локальное управление. Если не хочется шить весь Sonoff (eWelink) зоопарк — отличное решение.

Итог по устройству будет в общем положительный. С учетом возможности перепрошивки, да и наличие решения для управления оным без вторжения в штатное ПО делает его доступным для интеграции в системы умного дома. Цена устройства и его законченный вид так же располагает к его приобретению. Вопросы по использованию с большой нагрузкой решаемы и не выглядят как критические на самом деле.

Покупал на Aliexpress

Shelly 1.

Увидев первый раз Shelly у меня создались очень странные впечатления. Я честно не мог понять и поверить, как все то, что заявляет производитель умещено в столь маленький корпус и, что важнее, как все это вообще может быть реализовано в одном продукте. Здесь и наличие сухих контактов, и питание от постоянного (низковольтного) напряжения и все, пожалуй, возможные способы подключения устройств в системы умного дома, и реле на 16 ампер, и даже открытые GPIO прямо на корпусе. Сказка.

Сердцем этого onoff мудуля так же, как и у предыдущего участника обзора, является ESP8266. Все так же работа в 2.4 Ггц сетях wifi. Отличие в том, что устройство с легкостью работает как в 20, так и в 40 Мгц каналах, что для Sonoff не всегда допустимо (первые версии работали исключительно на 20Мгц, напрочь отказываясь подключаться к сетям с «широким» каналом).

На корпусе устройства нет кнопок и других элементов управления, однако есть заглушки, за которыми скрывается набор контактов для подключения UART и несколько свободных GPIO. Под второй заглушкой находится переключатель, который переводит устройство в режим питания логики от 12 вольт постоянного тока — когда умный дом на колесах, например. После Sonoff очень понравились разъёмы подключения нагрузки и питания. Они выполнены винтовыми клеммными площадками, в которое запросто влезает два одножильных кабеля с сечение 1,5 квадрата (ГОСТ).

Кстати говоря, о коммутации. Есть отдельный вход, контакт через который можно управлять устройством механически, например, подключив кнопку или выключатель (настраивается в web интерфейсе). Это открывает множество возможностей для использования в классических системах коммутации освещения, совмещая их с Shelly 1.

Ну и конечно же «сухой контакт». Sonoff Basic не обладает такой возможностью, что делает его исключительно коммутатором 220 и все. Если стоит вопрос включения чего-то низковольтного, на разрыв — shelly с этим легко и непринужденно справится.

Устройство просто ужас какое маленькое. Можно поставить в любой подрозетник. Оно прекрасно встает в подразетники с увеличенной глубиной, в отдельную нишу. Встает в стандартный подрозетник за розетку. В общем — влезет везде.

Производитель заявляет возможность коммутации токов до 16 ампер. Это открывает, казалось бы, доступ к использованию данного onoff для управления, например, мощными электрообогревателем. К тому же, можно подключить к нему температурный датчик (что, к слову сказать, нельзя сделать на Sonoff Basic без перепрошивки и подпайки такого датчика), тем самым превратив устройство в термостат. Увы, нагрузить его до 3500 Вт у меня не было возможности. Минимальное сопротивление, которое я мог к нему подцепить без необходимости регулярно отлеживать состояние — 15 Ом, что соответствует мощности в чуть более чем 3200 Вт. Подключил. Оставил так же на ночь — результат без нареканий. Устройство было теплым. Откровенно теплым. Но не оплавилось, не испускало запахов гари. Тест длился около 9 часов, что дает возможность сказать о действительно хорошей схемотехнике.

Но, само собой, до теста на максимальные токи я его опробовал в подключении в системы умного дома. Это было прекрасно. MQTT позволяет подключить устройство куда угодно. Набор плагинов для Homebridge вообще превращает подключение в задачу длинной пару кликов. В Homeassistant я добавлял через mqtt, в nodered через дополнительный паллет и через MQTT так же. Все очень просто и понятно. Аскетичный, на первый взгляд интерфейс понятен донельзя и почти что эталон, по крайней мере для меня лично.

Окромя интеграций с умными домами есть, конечно же, свое собственно облако и интеграции в различные публичные системы умных домов. А возможность простой и быстрой перепрошивки (открытая платформа, легкий доступ для подключения UART) открывает дополнительные грани в жизни устройства. Более того, производитель, хоть и не афишируя на каждом шагу, дает возможность просто поставить прошивку с поддержкой homekit.

Итог будет исключительно положительный. Такое впечатление что несколько IT специалистов, любителей умных домов (такие как мы с вами) собрались вместе и решили сделать устройство, которое будет по всем параметрам отвечать их требованиям. И это получилось. А благодаря законченному коммерческому виду, начиная от коробки и корпуса и заканчивая интеграциями, облаками и прочим устройство выглядит понятным для всех и каждого.

Покупал с в режиме самоизоляции с доставкой на shop-shelly.ru. 

Swiitch Uni.

А вот это интересный зверь, который наверняка не каждый видел среди доступных onoff устройств — Swiitch Uni. Темная лошадка этого обзора.

Я хочу, словно Гай Ричи, начать с конца — сказать свой конечный вердикт, а потом рассказать почему. Swiitch Uni — Молодой Shelly. Это очень просто объяснить.

Размер. Очевидно, что устройство создавалось для размещения в подрозетник. В 70й лезет без проблем. С узкими будут думаю вопросы, ровно, как и с размещением модуля за глубокой розеткой в неглубоком подрозетнике (металлические).

Сухой контакт. Тут Swiitch Uni уделывает Shelly и дает не только нормально разомкнутый (NO), но и нормально замкнуты (NC) вариант. Это его можно использовать в качестве автомата для коммутации резервного питания при отключении основного, при том сохраняя возможность произвести перевод вручную.

Возможность подключения к системам умного дома. Облачное решение. Яндекс.Алиса. Есть свое приложение, есть возможность управлять устройством и собирать от него статус средствами REST API и MQTT. Что открывает широко дверь в мир простых интеграций. Более того, команда Swiitch пишет плагины для максимального упрощения данной процедуры. Вот, например, совсем на днях был выпущен отдельный паллет для node-red, что не может не радовать.

К устройству можно подключить внешние датчики. Температура, влажность. Без проблем. Теоретическим можно подключить и другие датчики, благо доступ к свободным GPIO не ограничен, более того, выведен на гребенку. Интерфейс и функционал прошивки позволяет обозначить для устройств соответствующий тип, что упрощает работу с ними. А главное! Открывает возможность внутренней автоматизаций в экосистеме Swiitch. Но самый «отвал башки» — автоматизации работают локально, в том числе между устройствами семейства Swiitch, без необходимости организации центрального узла! Хотя и он есть в наборе продуктов Swiitch, это Swiitch Home. Штука, которая внутри себя содержит Homekit, Zigbee, Modbus и многое другое.

К сожалению, не имел возможности поставить устройство на стенд для тестирования нагрузки. Но в любом случае, рекомендация одна для всех участников данного обзора — не стоит испытывать их крайние характеристики по нагрузки, когда появляется нужда коммутировать, большие токи используйте контакторы и пускатели.

Вместо итога. Присмотритесь к этому бренду и устройствам что уже сейчас доступны к покупке. Есть высокая вероятность что в скором времени устройства выстрелят на потребительском рынке. Известны некоторые планы команды Swiitch о будущих компонентах и развитие существующих.

Да, устройства не без вопросов. Корпус на 3D принтере, домашняя типография, не самая лучшая документация. Но все это вовсе не отталкивает, а напротив, добавляет ламповости. А зная немного о планах компании на выпуск новых устройств, еще раз, рекомендую присмотреться к бренду.

Сводная таблица.

	Sonoff basic	Shelly 1	Swiitch Uni
Питание от переменного тока	Да, 90-250	Да, 110-240	Да, 100-240
Питание от постоянного тока	Нет	Да, 24-60 или 12	Нет
Сухой NO контакт	Нет	Да	Да
Сухой NC контакт	Нет	Нет	Да
Локальное управление	Да	Да	Да
Облачное управление	Да	Да	Да
Локальная автоматизация	Нет	Да, с датчиками Shelly	Да, с датчиками Swiitch или через Swiitch Home
Облачная автоматизаци	Да	Да	Да
Протоколы интеграции	rest API (hack, официальное нет)	mqtt, rest API	mqtt, rest API
Homekit	На альтернативных прошивках	На альтернативной оффициальной прошивке	Только в паре с Swiitch Home
Счетчик электроэнергии	Нет	Нет	Нет
Максимальный коммутируемы ток	10А	16А	10А
Подключение внешних датчиков	Нет	Да	Да
Монтаж в подрозетник	Нет, но есть sonoff mini	Да	Да
Радиочасть	WiFi 2.4	WiFi 2.4	WiFi 2.4

Фото.

Итог.

Сделать какие-то выводы, кроме того, что на рынке существует множество разных по качеству, удобству интеграций решений, не могу. Если вы хотите попробовать и только начинает свой путь в умнодомном строительстве — есть дешевый, простой, местами требующий доработок вариант с Sonoff. Если вы уже прониклись многим и определились для себя в том, как будет выглядеть ваш дом, какие устройства требуют простой коммутации для управления, то Swiitch и Shelly станут отличными вариантами. Если вы уже построили, как минимум базовую часть, своего умного жилища, присмотритесь к Swiitch. С учетом быстрых темпов развития и высокой адаптации к потребностям потребителя очень интересный вариант.